Биохимия межклеточного матрикса

СТРОЕНИЕ МЕЖКЛЕТОЧНОГО МАТРИКСА

Межклеточный матрикс — вещество, заполняющее промежутки между клетками. Различают две его части — базальные мембраны и интерстициальную (фиброретикулярную) соединительную ткань.

Межклеточный матрикс выполняет роль каркаса, на котором формируется ткань. В тканях он скрепляет клетки друг с другом, поддерживает форму клеток и органов, придает тканям механическую прочность. Существует также регуляторная функция.

Соединительная ткань составляет 50% от массы тела. Все разновидности соединительной ткани построены по общим принципам:

а) межклеточное вещество занимает больше места, чем клеточные элементы;

б) имеются фибриллярные структуры, окруженные межуточной субстанцией;

в) межклеточное вещество соединительной ткани имеет очень сложный химический состав.

Матрикс построен в основном из соединений четырех классов.

Коллагены.

Семейство коллагенов включает около 20 белков. Продуцируют коллаген в основном фибробласты. Он составляет около 30% от общего количества белка организма взрослого человека, или 6% от массы тела. Характерным компонентом структуры соединительной ткани являются коллагеновые волокна. Они состоят из вытянутых в длину белковых молекул тропоколлагена. Это основная структурная единица коллагена.

Фибриллообразующие коллагены

Молекулы коллагенов I, II, III, V, XI образованы тремя полипептидными цепями, каждая из которых скручена в левую спираль, а они скручены вместе в правую суперспираль. Для коллагена характерен специфический аминокислотный состав. 1/3 всех аминокислотных остатков составляет глицин, 1/3 - пролин и 4-гидроксипролин, около 1% - гидроксилизин; некоторые формы коллагена содержат 3-гидроксипролин.

Структурный остаток Гли-X-Y, часто повторяющийся в первичной структуре полипептидных цепей коллагена, называется коллагеновым мотивом. Глицин обязателен, поскольку радикал любой другой аминокислоты не помещается между пептидными цепями в центре тройной спирали. X часто –пролин (или лизин), а Y — гидроксипролин (или другая аминокислота). Они ограничивают вращение полипептидной цепи. Тройная спираль стабилизирована водородными связями с участием остатков гидроксипролина и молекул воды (межфибриллярная структурная вода) и межцепочечными поперечными сшивками между лизиновыми и гидроксилизиновыми остатками.